Introducción a la compresión de vídeo |
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La compresión es una técnica cada vez más empleada en diferentes sistemas digitales (registradores de cinta o disco, cámaras de video, procesadores de señal, enlaces, transmisores, etc.) ya que permite reducir el flujo de información y con ello, incrementar la capacidad de los sistemas. La tecnología de la compresión era conocida desde hace bastantes décadas. Sin embargo, a raíz de los grandes progresos realizados últimamente en el campo de la tecnología digital en circuitos de muy elevada escala de integración, la compresión ya es una realidad, tanto en audio como en video. Esencialmente, la compresión de video se apoya en reducir la información redundante de las imágenes a través de las técnicas de predicción. La compresión se utiliza en diferentes sistemas: magnetoscopios (Betacam Digital, Digital-S, DVCPRO, DV, etc.), discos (CD-Video, CDi, CD-ROM, DVD, etc.), entre otros. En la compresión de imágenes se utilizan diferentes formatos: JPEG para imágenes estáticas o fijas y MPEG-1 o MPEG-2 para imágenes dinámicas. La compresión reduce considerablemente el ancho de banda y en consecuencia, se pueden utilizar líneas de menor capacidad. Asimismo, la compresión permite incrementar la capacidad de un sistema de registro: disco, cinta o memoria sólida. Un sistema de compresión consta básicamente de un compresor, un canal de transmisión y un descompresor o expansor. En la entrada del compresor o codificador se aplica la fuente de datos. La salida del expansor o decodificador constituye el depósito de datos, que teóricamente son los mismos que los del original. El depósito de datos constituye una fuente de datos para su distribución a través de cauces habituales. Así, por ejemplo un sistema de satélite puede distribuir datos comprimidos a las cabeceras de cable, así se puede hacer una distribución analógica por cable coaxial a los abonados. La relación existente entre el flujo de información de la fuente y el flujo de información del canal se conoce por factor de compresión, también se utilizan los términos de relación de compresión o ganancia de la codificación. El compresor también se conoce por codificador y el expansor o descompresor por decodificador. Un compresor o codificador montado en serie o en tándem con un descompresor o decodificador se conoce, habitualmente, por codec. En la compresión se manipulan flujos binarios. La mayoría de sistemas de compresión utilizan señales de video en componentes digitales, ya que ofrecen sustanciales ventajas frente a otros formatos de video y a la vez, sus características se adaptan a las posibilidades de la percepción visual. Básicamente, se utilizan dos técnicas de compresión: métodos temporales y métodos espaciales. Los métodos temporales se basan en la redundancia entre imágenes sucesivas de video, ya que son capaces de predecir la imagen actual a partir de las imágenes precedentes. Los métodos espaciales actúan en cada cuadro (o campo) de forma separada, analizando el contenido de una forma eficiente, con el fin de sustituir la imagen por un conjunto de señales codificadas de menor flujo de datos. Todos los métodos de compresión se apoyan en las posibilidades y limitaciones de la percepción visual. No se puede pasar por alto que la televisión es una ilusión, ya que el espectador percibe imágenes en color a partir de un mosaico de puntos coloreados. |